Física Universitaria Volumen 1 Capítulo 1 Problemas 6-10

1.6 Le dijeron a Pito Pérez que debía fijarse metas, así que decidió beber 1m³ de su bebida favorita durante el año que inicia. ¿Cuántas botellas de 16 onzas líquidas deberá beber cada día? (Use el apéndice E. La onza líquida es una unidad de volumen; 128 onzas líquidas equivalen a un galón).

Primero vamos a convertir de metros cúbicos a onzas y el resultado lo dividiremos entre 16 porque esa es la capacidad de la botella que se tomará.

Entonces tenemos:

1 galón=128 onzas

0.02832m³=7.477gal (esta equivalencia viene en el libro)

Luego:

1m³*(7.477gal/0.02832m³)*(120 onzas/1gal)=33,794.35 onzas

Y ya teniendo este resultado en onzas, calculamos cuántas botellas necesita dividiendo entre 16.

33,794.35/16= 2112 botellas

Y dividiendo entre los 365 días del año

2112/365=5.78

Respuesta: Tendrá que consumir 5.78 botellas de 16 onzas por día.

1.7 El Concorde es el avión comercial más rápido, con una velocidad de crucero de 1450 mi/h (unas dos veces la velocidad del sonido, o Mach 2). a) Exprese la velocidad del crucero del Concorde en km/h. b) Exprésela en m/s.

a) Para este inciso necesitamos una equivalencia entre kilómetros y millas que es 1km=0.6214 mi

Entonces:

velocidad=(1450mi/h)*(1km/0.6214mi)=2333.44 km/h

Respuesta: 2333.44 km/h

b) Y ya con lo que sabemos de que 1km=1000m y 1hora=3600 s

velocidad=(2333.44km/h)*(1h/3600s)*(1000m/1km)= 648.17 m/s

Respuesta=648.17 m/s.

1.8 Conduciendo en un país extranjero, ve un letrero que indica el límite de velocidad como 180,000 furlongs por quincena. ¿Cuánto es esto en mi/h? (Un furlong o estadio es 1/8 de milla, y una quincena son 14 días. Originalmente el estadio se refería a la longitud de un surco arado).

En la redacción nos dan las equivalencias necesarias.

Límite de velocidad= (180,000furlong/quincena)*(1/8)(milla/furlong)*(1 quincena/14 días)*(1día/24 h)= 66.96 mi/h

Respuesta= 66.96 mi/h

1.9 El consumo de gasolina de un coche pequeño se anuncia como 15.0 km/L (1L=1 litro). ¿Cuánto es esto en millas por galón? Use los factores de conversión del apéndice E.

Tenemos que 1km=0.6214 mi  y que  1 galón=3.788L

Entonces:

Consumo=(15km /L)*(0.6214mi/1km)*(3.788L/1 galón)= 35.30 mi/gal

Respuesta= 35.30 mi/gal.

1.10  Las conversiones que siguen son comunes en física, además de muy útiles. a) Use 1 mi=5280 ft y 1h=3600s para convertir 60 mph a unidades de ft/s. b) La aceleración de un objeto en caída libre es de 32 ft/s². Use 1ft=30.48 cm para expresar esta aceleración en unidades de m/s². c) La densidad del agua es de 1.0 g/cm³. Convierta esta densidad a kg/m³.

a) 60mi/h*(5280ft/1mi)*(1h/3600s)= 88  ft/s

Respuesta: 88 ft/s

b) (32ft/s²)*(30.48cm/1ft)*(1m/100cm)= 9.8 m/s²

Respuesta: 9.8 m/s²

c) (1g/cm³)*(1kg/1000g)*(1000000cm³/ 1m³)= 1000kg/m³

Respuesta: 1000kg/m³